C++位操作的常见用法小结

在C++中，位操作是广泛使用的技巧之一，可以帮助我们对二进制数进行高效的操作。本文将会针对C++中常见的位操作技巧进行一个小结，以供大家参考。

常用的位操作符

在C++中，常用的位操作符有以下几种：

• & 位与
• | 位或
• ^ 异或
• ~ 反码
• << 左移

• 右移

常见位操作技巧

获取二进制中某一位的值

要获取二进制中某一位的值，我们可以通过位运算符&来实现，具体方法是将一个数与一个2的幂次方的数进行&操作，如果结果为0，则表示该位为0，否则为1。例如，判断第5位是否为1：

int num = 0b110101; //二进制表示110101
if(num & (1 << 4)) // 1 << 4表示将1左移4位，得到10000
{
    cout << "第5位是1" << endl;
} 
else
{
    cout << "第5位是0" << endl;
}

设置二进制中某一位的值

要设置二进制中某一位的值，我们可以通过位运算符|和^来实现，具体方法是先将该位变为0，然后再变为1。例如，将第5位改为1：

int num = 0b110101; //二进制表示110101
num &= ~(1 << 4); //先将第5位变为0
num |= (1 << 4); //再将第5位变为1

示例说明

示例1：将数字转换为二进制字符串

假设我们需要将一个数字转换为二进制字符串，可以采用以下方法：

int num = 10;
string binString = "";
for(int i = 31; i >= 0; i--) //我们假设num是一个32位有符号整数
{
    binString += to_string((num >> i) & 1);
}

以上代码中，我们循环从31到0，每次取出num右移i位后的最低位，将其放入二进制字符串中。

示例2：统计数字中二进制中1的个数

假设我们需要统计一个数字中二进制中1的个数，可以采用以下方法：

int num = 101; //二进制表示1100101
int count = 0;
while(num)
{
    count++;
    num &= (num - 1);
}

以上代码中，我们使用了Brian Kernighan在1988年发表的一篇著名论文中介绍的技巧，利用(num - 1) & num可以将num的二进制中最右边的一位1变成0的特性，不断地清除num中的1，直到所有的1都被清除完毕。